Въведение в основните познания и технологията на електродъговото заваряване под флюс

Електрическа дъга:силен и постоянен газоразряден феномен, при който има определено напрежение между положителните и отрицателните електроди и газовата среда между двата електрода трябва да е в йонизирано състояние. Когато се запалва заваръчна дъга, това обикновено се прави чрез свързване на два електрода (единият електрод е детайла, а другият електрод е телта за пълнене или заваръчната пръчка) към захранването, като се свързват за кратко и бързо се разделят. Когато двата електрода влязат в контакт един с друг, възниква късо съединение, което образува дъга. Този метод се нарича контактна дъга. След образуването на дъгата, докато захранването поддържа определена потенциална разлика между двата полюса, изгарянето на дъгата може да се поддържа.

Характеристики на дъгата:ниско напрежение, висок ток, висока температура, висока енергийна плътност, добра мобилност и т.н. Обикновено напрежение от 20-30 V може да поддържа стабилно горене на дъгата, а токът в дъгата може да варира от десетки до хиляди ампера, за да отговаря изискванията за заваряване на различни детайли. Температурата на дъгата може да достигне над 5000K и може да стопи различни метали.

Състав на дъгата:катодна зона, анодна зона и зона на дъгова колона.

Източник на електродъгово заваряване:Източникът на захранване, използван за заваръчна дъга, се нарича източник на захранване за електродъгово заваряване, който обикновено може да бъде разделен на четири категории: захранващ източник за електродъгово заваряване с променлив ток, източник на захранване за електродъгово заваряване с постоянен ток, източник на захранване за импулсно електродъгово заваряване и инверторен източник на захранване за електродъгово заваряване.

DC положителна връзка: Когато машина за заваряване с постоянен ток се използва за свързване на детайла към анода и заваръчния прът към катода, това се нарича DC положителна връзка. По това време детайлът се нагрява повече и е подходящ за заваряване на дебели и големи детайли;

DC обратна връзка:Когато детайлът е свързан към катода и заваръчният прът е свързан към анода, това се нарича DC обратна връзка. По това време детайлът е по-малко нагрят и е подходящ за заваряване на тънки и малки детайли. Когато използвате AC заваръчна машина за заваряване, няма проблем с положителна или отрицателна връзка поради редуващия се поляритет на двата полюса.

Металургичният процес на заваряване включва взаимодействието между течен метал, шлака и газ в процеса на електродъгово заваряване, което е процес на претопяване на метал. Въпреки това, поради особеностите на условията на заваряване, процесът на химична металургия на заваряване има различни характеристики от общите процеси на топене.

Първо, металургичната температура на заваряване е висока, фазовата граница е голяма и скоростта на реакцията е висока. Когато въздухът нахлуе в дъгата, течният метал ще претърпи силни реакции на окисление и азотиране, както и голямо количество метално изпарение. Водата във въздуха, както и водородните атоми, разградени от маслото, ръждата и водата в детайла и заваръчния материал при високи температури на дъгата, могат да се разтворят в течния метал, което води до намаляване на пластичността и якостта на съединението (водород крехкост) и дори образуването на пукнатини.

Второ, заваръчната вана е малка и се охлажда бързо, което затруднява различните металургични реакции да достигнат равновесие. Химическият състав на заваръчния шев е неравномерен и газовете, оксидите и т.н. в басейна не могат да изплуват навреме, което лесно може да образува дефекти като пори, шлакови включвания и дори пукнатини.

По време на процеса на електродъгово заваряване обикновено се предприемат следните мерки:

• По време на процеса на заваряване се осигурява механична защита на разтопения метал, за да се изолира от въздуха. Има три метода на защита: защита от газ, защита от шлака и комбинирана защита от газ.

(2) Металургичната обработка на заваръчния басейн се извършва главно чрез добавяне на определено количество дезоксидант (главно манганово желязо и силициево желязо) и определено количество легиращи елементи към заваръчните материали (електродно покритие, заваръчна тел, флюс), в за да се елиминира FeO от басейна по време на процеса на заваряване и да се компенсира загубата на легиращи елементи. Общи методи за електродъгово заваряване

Заваряването под флюс е метод за заваряване с топящ се електрод, който използва гранулиран флюс като защитна среда и скрива дъгата под слоя флюс. Процесът на заваряване под флюс се състои от три стъпки:

1. равномерно нанасяне на достатъчно гранулиран флюс върху съединението, което ще бъде заварено върху детайла;
2. Свържете два етапа на заваръчното захранване съответно към проводимата дюза и заваръчния детайл, за да генерирате заваръчна дъга;
3. Автоматично подаване на заваръчната тел и преместване на дъгата за извършване на заваряване.

Основните характеристики на заваряването под флюс са следните:

1. Уникално изпълнение на дъгата

• Високо качество на заваръчния шев, добра изолация на шлака и въздушен защитен ефект, основният компонент на дъговата зона е CO2, съдържанието на азот и кислород в заваръчния метал е значително намалено, параметрите на заваряване се регулират автоматично, движението на дъгата е механизирано, разтопеният басейнът съществува дълго време, металургичната реакция е достатъчна, устойчивостта на вятър е силна, така че съставът на заваръчния шев е стабилен и механичните свойства са добри;
• Добрите условия на работа и светлинната дъга за изолиране на шлаката са от полза за заваръчните операции; Механизираното ходене води до по-ниска интензивност на труда.

2. Напрегнатостта на електрическото поле на стълба на дъгата е по-висока от тази при електродъгово заваряване с газ и има следните характеристики:

• добра настройка на оборудването. Поради високата напрегнатост на електрическото поле, чувствителността на системата за автоматично регулиране е по-висока, което подобрява стабилността на процеса на заваряване;
• Долната граница на заваръчния ток е относително висока.

3. Благодарение на скъсената проводима дължина на заваръчната тел, токът и плътността на тока се увеличават значително, което води до висока ефективност на производството. Това значително подобрява способността за проникване на дъгата и скоростта на отлагане на заваръчната тел; Поради топлоизолационния ефект на флюса и шлаката, общата топлинна ефективност се увеличава значително, което води до значително увеличение на скоростта на заваряване.

Обхват на приложение:

Благодарение на дълбокото проникване, високата производителност и високата степен на механична работа на електродъгово заваряване под флюс, той е подходящ за заваряване на дълги заварки на средни и дебели листови конструкции. Има широк спектър от приложения в корабостроенето, котли и съдове под налягане, мостове, машини с наднормено тегло, конструкции на атомни електроцентрали, морски конструкции, оръжия и други производствени сектори и е един от най-често използваните методи за заваряване в заваръчното производство днес. Освен че се използва за свързване на компоненти в метални конструкции, заваряването под флюс може също така да заварява устойчиви на износване или корозия слоеве от сплави върху повърхността на основния метал. С развитието на технологията на заваръчната металургия и технологията за производство на заваръчни материали, материалите, които могат да бъдат заварявани чрез заваряване под флюс, се развиха от въглеродна структурна стомана до нисколегирана структурна стомана, неръждаема стомана, топлоустойчива стомана и някои цветни метали като сплави на основата на никел, титанови сплави, медни сплави и др.

Поради собствените си характеристики приложението му също има определени ограничения, главно поради:

• ограничения на позицията на заваряване. Поради задържането на поток, заваряването под флюс се използва главно за заваряване на хоризонтални и насочени надолу заварки без специални мерки и не може да се използва за хоризонтално, вертикално и нагоре заваряване.
• Ограничението на заваръчните материали е, че те не могат да заваряват силно оксидиращи метали и сплави като алуминий и титан и се използват главно за заваряване на черни метали;
• Подходящ само за заваряване и рязане на дълги заварки и не може да заварява заварки с ограничени пространствени позиции;
• Не може директно да наблюдава дъгата;

(5) Не е подходящ за заваряване на тънки плочи и слаб ток.